Sitzung der Klasse Naturwissenschaften
21. Dezember 2000

Armin Uhlmann, Leipzig
Das Plancksche Wirkungsquantum - 100 Jahre danach

Prof. Armin Uhlmann (70) ist theoretischer Physiker und Mitglied der Leibniz-Sozietät seit 1993. Nach dem Mathematikstudium (Diplom 1954, Promotion 1957) wechselte er zur Theoretischen Physik (Habilitation 1960). 1962 bis 1993 hatte er eine Professur für Theoretische Physik an der Universität Leipzig inne. 1972 wählte ihn die Akademie der Wissenschaften der DDR zu ihrem Mitglied, 1980 die Sächsische Akademie der Wissenschaften. Er hat insbesondere auf den Gebieten Quantentheorie, Quantenfeldtheorie und Quanteninformatik gearbeitet.

Elektromagnetismus und Wärmelehre, diese beiden Säulen der Klassischen Physik, gerieten zu Ende des 19. Jahrhunderts in einen krassen Widerspruch zur Erfahrung aus physikalischen Experimenten. In einem "Akt der Verzweiflung" führte Max Planck das Wirkungsquantum ein (14. 12. 1900), mit dessen Hilfe den experimentellen Befunden Genüge getan werden konnte.
Das Wirkungsquantum passte nicht in den Rahmen der Klassischen Physik und sollte zu unvorhergesehenen Konsequenzen führen, deren Klärung keineswegs einem Abschluss nahe ist.
Eine kurze geschichtliche Rückblende wird beleuchten, wie schwierig die Abkehr von den sogenannten klassischen Vorstellungen war und ist. Ein Blick auf ein, zwei Beispiele deutet an, weshalb unsere Alltagserfahrung die Quantenphysik fast vollständig verbirgt, und weshalb unsere gewöhnlichen Erfahrungen so "klassisch" sind.
Im Hauptteil wird der Vortragende folgende Probleme berühren und dabei versuchen, auf die ungewöhnlich reiche logische Dimension der Quantenphysik einzugehen:
- merkwürdige Konsequenzen der Idee von diskreten Energieniveaus;
- die Verbote von Pauli und die Identität von Teilchen und Zuständen;
- die Etablierung des Zufalls (Bohr, Born, von Neumann u.a.), Zufall und Kausalität;
- Schrödingersche Teilchen in Raum und Zeit;
- was ist ein Quantenzustand?
- Heisenberg und von Neumann: Ausmessen und Herstellen von Zuständen;
- reine und gemischte Zustände;
- das zeitgenössische Problem der Quanteninformation.